Трансивер выполнен на осноыве приёмника
| Катушка | Провод | Число витков | Каркас | Примечания |
| L1 | пэлшо-0,1 | 20+20 | 6мм | С подстроечным сердечником 2,7 мм. |
| L3 | пэлшо-0,1 | 10+20 | 6 MM | -"- |
| L5 | ПЭЛ-0,66 | 14 | Бескаркасн. | Диаметр внутренней намотки — 14 мм, длина намотки — 10 мм. |
| L6 | пэлшо-0,1 | 40 | 6 MM | С подстроечным сердечником 2,7 мм. |
| L7 | пэлшо-0,1 | 20 | 6 MM | -"- |
| L10 | пэлшо-0,1 | 500+500 | Ферритовое кольцо К20х12х6 проницаемостью 2000 | Наматывают двумя сложенными вместе проводами, после намотки начало одного провода соединяют с концом другого, образуя средний вывод. |
| L11 | пэлшо-0,1 | 300 | -"- | -"- |
| L12 | пэлшо-0,1 | 4+4 | 6мм | С подстроечным сердечником 2,7 мм. |
| L13 | пэлшо-0,1 | 32 | 6мм | -"- |
ЛИТЕРАТУРА:
1. Поляков В.Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. - М., Патриот, 1990.24с.
2. Комаров С. Простой однодиапазонный телеграфный передатчик. - Радио, 1982 г., N 7, с.25-26.
В.Артеменко, 252021, Киев, ул.Р.Люксембург, 9 - 38.
Антенный переключатель
Быстрое переключение антенны с приема на передачу и наоборот, когда необходимо обеспечить полудуплексную работу телеграфом, по-прежнему остается проблемой в любительской радиосвязи. UA3TCH предлагает антенные переключатели выполнять на диодах 2А520А, имеющих прямое дифференциальное сопротивление 3,5 Ом, емкость в закрытом состоянии менее 1 пф и обратное напряжение 800 В (рис. 1).
Puc.1
Когда лампа оконечного каскада передатчика закрыта, к антенне со стороны П-контура (если его добротность около 100) подключено активное сопротивление около 500 Ом. Оно практически не шунтирует вход приемника, и поэтому во время работы на прием нет необходимости отключать П-контур. Более того, он несколько улучшает избирательность приемника, поскольку имеет последовательный резонанс ниже частоты приема. Например, при работе на диапазоне 14 МГц он хорошо подавляет сигналы вблизи частоты 12.5 МГц.
Диоды переключателя коммутируют напряжением -12В при приеме и +250 В при передаче с помощью простого узла на транзисторе КТ605 (на схеме не показан).
Диоды 2А520А можно заменить на 2А507А, имеющие, однако, меньшее обратное допустимое напряжение (500 В). В этом случае вместо диода V2 включают последовательно два диода 2А507А.
Автоматизированный поиск корреспондентов
В период малой активности любительских станций в диапазоне 144-146 МГц на поиск корреспондентов уходит значительное время. Для облегчения этой задачи используются различные устройства автоматизированного поиска. Схема одного из них при ведена на рисунке. Оно используется в конвертере 144/28 МГц, частота гетеродина которого стабилизирована кварцем (38,667 МГц). Частота 38,667 МГц затем утраивается. При автоматизированном поиске вместо кварцевого генератора включается описываемое устройство, обеспечивающее автоматическое изменение частоты задающего генератора гетеродина от 38,3 до 39 МГц.
Перестройка частоты происходит с помощью варикапа Д1, входящего в контур задающего генератора, собранного на транзисторе Т3. Управляющее напряжение получают путем интегрирования цепочкой R5C4C5 прямоугольных импульсов, поступающих с мультивибратора (транзисторы Т1 и Т2). Длительность одного цикла автоматической перестройки составляет около 20 с.
Для упрощения коммутации оба задающих генератора (схема основного генератора на рисунке не приведена) собраны и, одной плате. Их выходы объединены. Таким образом, чтобы переключить генераторы, то есть перейти с ручного поиска на автоматизированный, нужно лишь переключить питание генераторов.
В устройстве использованы в основном керамические конденсаторы (С3, C5, C8, С10-С13}. Конденсатор С4 должен иметь небольшой ток утечки. Катушка L1 содержит 11 витков (отвод от третьего витка) медного провода диаметром 1 мм. Диаметр катушки 6 мм, длина ее 20 мм.
Выходное напряжение задающего генератора не менее 1,5 В.
"Radio REF" (Франция), 1974. № 10
В устройстве автоматизированного поиска можно использовать транзисторы КТ315Б. любой варикап из серии Д901. Индуктивность дросселя Др1 должна быть примерно 100- 200 мкГ.
Диапазонные фильтры для HF диапазонов
3-х полюсные фильтры Butterwoth. Имеют входное и выходно сопротивление Z=50 Ом.
| Диапазон | С1, С3, пф | С2, пф | L1, L3, мкГн | L2, мкГн | Нижняя частота среза, МГц |
| 1,8 3,5 7 14 21 28 |
4000 2000 1000 500 330 250 |
400 200 100 50 33 25 |
2,2 1,1 0,55 0,28 0,18 0,14 |
22 11 5,5 2,8 1,8 1,4 |
1,75 3,38 6,78 13,56 20,65 27,39 |
QST, Sept. 1988, p.17-19.
Фазовый ограничитель речевого сигнала
Шатун Александр Николаевич (ashatun@mail.ru)
312040, Харьковская обл.,г. Дергачи, пер. Октябрьский 16,тел.(8-263) 3-21-18
Для повышения эффективности связи, практически во всех радиостанциях применяются методы сжатия динамического диапазона речевого сигнала. Но работа этих устройств на станциях промышленного производства не всех устраивает. Особенно это относится к автомобильным станциям СВ диапазона, при работе в режиме ЧМ. В основном эти станции имеют простые ограничители, без должной предварительной и последующей обработки сигнала. Для уменьшения большого уровня искажений сигнал рано фильтруется, ниже 2.5 кГц.
Все это приводит к потере значительной части частотной информации сигнала, а значит к ухудшению его разборчивости.
Практика показывает, что в большинстве случаев, для этих станций, уровень мощности несущей должен превосходить уровень помехи на 1.5-2 балла, иначе разбирать информацию сложно. А это 10-15 раз по мощности. Правильно выполненный и налаженный микрофонный тракт, позволяет без нарушения норм по девиации и полосе частот, обеспечить разборчивость почти с уровнем помехи. Это в свою очередь, позволяет обойтись без усилителей и эффективно использовать разрешенную мощность. В связи с этим большинство радиолюбителей дорабатывают свои станции.
Предлагаю один из схемных вариантов (рис. 1) который отличается простотой и реализует принципы, подробно изложенные в литературе [1],[2]. Все функциональные узлы выполнены на одной микросхеме К561ЛН2, состоящей из шести логических элементов.
Рис.1
Недостатком любого ограничителя является то, что более сильные частотные компоненты подавляют слабые. С вязи с этим особое внимание следует уделять формированию амплитудно- частотной характеристики (АЧХ) микрофонного тракта. Схема имеет большую гибкость в формировании АЧХ и позволяет с учетом характеристик микрофона построить ее так, что все частотные компоненты входят в зону ограничения равномерно и речевой сигнал выглядит натуральным, громким и разборчивым.
Микрофонный усилитель выполнен на трех элементах DD1.1-DD1.3, с непосредственной связью.
Каскады усилителя охвачены основной цепью отрицательной обратной связи (ООС) R4,R5 и двумя дополнительными R3,С5. АЧХ формируется всеми элементами усилителя. Усиленный и скорректированный сигнал, с регулятора уровня ограничения R7, поступает на первый ограничитель DD1.4. Ограниченный сигнал прямоугольной формы, фазовращателем DD1.5, R12,C8 преобразуется в сигнал треугольной формы, путем вычитания нечетных гармоник. С делителя R13,R14 сигнал поступает на следующий ограничитель VD2,VD3, где вершины треугольника срезаются, и сигнал по форме приближается к синусоидальному. Далее сигнал проходит через активный фильтр с частотой среза 3 кГц, собранный на DD1.6, с прилегающими элементами. Печатная плата выполнена из одностороннего стеклотекстолита, имеет малые габариты 3х3 см. и свободно размещается внутри любой станции. Расположение деталей показано на рис. 2.
Рис.2. Расположение элементов
Печатная плата Подключается устройство довольно просто. От регулятора девиации отключается внутренний тракт, путем выпаивания переходной емкости в этой цепи и подключают туда выход 3. Микрофон с разъема тангенты подключают к входу 1. Провод идущий внутрь станции удаляют. Если станция имеет и другие виды модуляции, то не трогают, а сигнал подают на вход 1 через резистор 2.2 Ком. В точку 2 подают питание с той точки, где оно появляется в режиме передачи ЧМ. Регулировку начинают с подключения к входу звукового генератора и осциллографа к выходу 3. Устанавливают частоту генератора около 2 кГц, увеличивая уровень выхода генератора, доводят схему до ограничения, затем, изменяя частоту, проверяют настройку фильтра. АЧХ должна быть ровной до 3 кГц, с не большим подъемом в конце, после чего наблюдается спад. При несоответствии, подбором R19 устанавливают частоту, а С11 определяет величину подъема в конце характеристики. Амплитуда выходного напряжения составляет около 0.8 в. В большинстве станций, при сопротивлении регулятора девиации 3 ком и более и указанном значении R18, нормальный уровень девиации устанавливается вблизи среднего положения.
Отрегулируйте девиацию по приборам или по контрольной станции, установив, предварительно R7 в такое положение, чтобы тракт доходил до ограничения при разговоре перед микрофоном. Установите оптимальную чувствительность от микрофона резистором R7. После этого можно приступить к оценке качества сигнала. С указанными номиналами АЧХ адаптирована для работы с электретным микрофоном и окраской звучания ближе к натуральной. Можно на свое усмотрение получить иную окраску. Понизив частоту среза ФНЧ до 2.7 кГц и сбалансировав компоненты в более узкой полосе, получим более громкое звучание связного характера. Достаточно увеличить С5 до 6.8n, подобрать R6,С3. Можно использовать и динамический микрофон, применяемый в станциях. При недостаточном усилении увеличить R8. Схема с таким же успехом может использоваться и для работы SSB, но в таком случае потребуется гораздо меньший подьем АЧХ, для чего R 6 нужно существенно увеличить или полностью исключить. Литература: 1. В. Поляков. Фазовые ограничители речевых сигналов. Радио № 3 1980 г.
2. В. Поляков. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. 1990 г.
в радиорадиостанции Р134 затрудняет ее
Дискретная установка частоты с шагом 1 кГц в радиорадиостанции Р134 затрудняет ее использование в радиолюбительских целях. Получить возможность плавной перестройки частоты до ±4 кГц относительно частоты настройки по цифровой шкале радиостанции довольно просто. Для этого достаточно заменить сигнал частотой 10 МГц, подаваемый от синтезатора частоты радиостанции (блок 2-1) через умножитель блока 3-3 на смеситель блока 3-1, сигналом перестраиваемого до ±500 Гц кварцевого генератора частотой 10 МГц по схеме, приведенной на рис.1.
Puc.1 Так как в смесителе блока 3-1 используется восьмая гармоника генератора, рабочая частота радиостанции будет изменяться в пределах ±4 кГц, чего вполне достаточно. Резистор R7 в схеме выбирается в пределах 0,5...2 кОм, в зависимости от активности примененного кварца, до получения номинального уровня сигнала на выходе радиостанции при нажатом ключе в режиме АТ-Т. Катушка L выполнена на кольцевом магнитопроводе марки 50ВЧ2 типоразмера К7х4х2 проводом ПЭЛШО 0,1 мм и содержит 15 витков. Используя хорошо откалиб-рованный приемник, желательно подобрать число витков катушки с точностью до одного до получения частоты генератора 10 МГц±50 Гц в среднем положении регулятора R4, при этом рабочая частота радиостанции будет соответствовать частоте по цифровой шкале. Кварцевый резонатор желательно применить в вакуумном исполнении. Питание генератора напряжением +12,6 В можно осуществить от конденсаторов С2...С6 фильтра развязки в цепи питания блока 2, доступ к которым возможен при снятии верхнего блока N9 радиостанции. Печатная плата устройства показана на рис.2, расположение деталей на ней - на рис.3. Плату удобно разместить в экранированном блоке-кассете размерами 140х70х30 мм,укрепленном на корпусе радиорадиостанции слева от оператора. На лицевой стороне блока, кроме ручки подстройки частоты радиорадиостанции от резистора R4, удобно разместить гнездо для телефонов, тумблер включения тонального генератора и тумблер, дублирующий работу тангенты радиорадиостанции в режиме "передача". Б.ПАВЛОВ (EW1BB), 220108, г.Минск, ул. Казинца, 76/2 -473. (РЛ КВ-УКВ 9/97)
ГПД ДЛЯ ПЧ 5,5 МГц
Важнейшей составной частью, "сердцем" приемо-передающей аппаратуры является генератор плавного диапазона (ГПД). В радиоприемниках и трансиверах, имеющих фиксированную первую промежуточную частоту, ГПД должен вырабатывать различные частоты согласно выбранного диапазона.
От качества его работы зависит качество работы всего устройства в целом. Выходной сигнал ГПД должен быть стабилен при изменении температуры, влажности, давления, напряжения источника питания и др.
Негативное влияние этих факторов до минимума можно уменьшить грамотным конструированием ГПД.
На рис.1 показана принципиальная схема ГПД, рассчитанная на использование в приемо-передающей аппаратуре с фиксированной первой промежуточной частоте 5,5 МГц. Она имеет небольшое количество коммутационных цепей, обладает повышенной стабильностью параметров выходного сигнала, его высокой спектральной чистотой и равномерной амплитудой по диапазонам. Количество подстроечных элементов по сравнению с числом диапазонов сведено к минимуму.
Эффективное выходное напряжение генератора равно четырем вольтам на нагрузке 75 Ом и имеет форму синусоиды. Генератор выполнен на транзисторе VT1 по схеме Вакара. Параметрический стабилизатор напряжения VD1, R9 и элементы развязки С 19, R1, C20 предотвращают просачивание высокочастотного напряжения в цепи питания и обеспечивают повышенную стабильность параметров выходного сигнала при наличии небольших колебаний питающего напряжения, возникающих при переходных процессах (переход с приема на передачу и обратно).
Резистор R4 улучшает развязку между генератором и последующим каскадом. На транзисторе VT2 выполнен широкополосный усилитель радиочастоты. Малая проходная ёмкость и высокое входное сопротивление каскада способствуют хорошей развязке генератора от других каскадов. Выход усилителя ГПД нагружен на эллиптический фильтр нижних частот седьмого порядка. Полоса пропускания фильтра равна 7,33...12,6 МГц, частота среза фильтра равна 12,65 МГц. Для всех паразитных продуктов обеспечивается подавление более 35 дБ.
Входное и выходное сопротивление фильтра около 500м. Выход фильтра подключен к входу каскада, выполненного на транзисторах VT3 и VT4, который представляет собой переключаемый усилитель-удвоитель. На диапазонах 1,9 МГц, 3,5 МГц, 7 МГц, 14МГц, 18 МГц он работает как усилитель, а на диапазонах 10 МГц, 21 МГц, 24 МГц, 28 МГц - как удвоитель. При переходе из режима удвоения в режим усиления коллектор транзистораУТЗ отключается, а транзистор VT4 переводится в линейный режим усиления (класс А) подачей в базовую цепь дополнительного положительного смещения из-за подключения резистора R15. В режиме удвоения сигнал с входного трансформатора Т1 в противофазе подается на базы обоих транзисторов. Коллекторы транзисторов при этом включены параллельно и нагружены на входную обмотку трансформатора Т2. Выходной сигнал ГПД снимается с середины выходной обмотки этого трансформатора, а кабельный усилитель развязки с цифровой шкалой подключен к полной обмотке. Последний выполнен на транзисторах VT5 (усилитель) и VT6 (эмиттерный повторитель). Резистор R25 установлен непосредственно в цифровой шкале. Эмиттер транзистора VT6 соединен с входом цифровой шкалы отрезком коаксиального кабеля РК-75. Этот усилитель, обладая хорошими буферными свойствами, имеет коэффициент усиления около 10 в полосе частот 100 кГц-50 МГц. Переключение усилителя-удвоителя (VT3.VT4) из режима усиления в режим удвоения производится узлом на реле К1, галетном переключателе SA1.2 и конденсаторах С33, С34. Намоточные данные катушек и трансформаторов приведены в табл. 1, а частоты вырабатываемые генератором в табл.2.
ТранзисторКТ399А можно заменить на КТ316Б или аналогичный. Транзисторы КТ660Б - на КТ603Б, КТ608Б; КП350А - на КП350Б, КП306; КТ306Б - на КТ316Б. Подстроечные конденсаторы С1-С8 с воздушным диэлектриком типа 1КПВМ. Реле К1 типа РЭС49 (паспорт РС4.569.424) или РЭС60 (паспорт РС4.569.438). Переключатель типа ПКГ, ПГГ на 11 положений и 2 направления. Настройку генератора начинают с укладки диапазона 7 МГц подбором конденсатора С13 и подстройкой С5.
После укладки производят термокомпенсацию заменой конденсаторов С 10, С13, С17, С22, С23 конденсаторами равными по номиналу, но с различными ТКЕ. Укладку остальных диапазонов производят подбором конденсаторов С9, C11, C12, С14, С15 и подстройкой конденсаторов С1, С2, СЗ, С4, С6, С8, а затем термокомпенсацию - заменой конденсаторов С9, Cll, C12, С14, С15 по методу описанному выше. При укладке диапазона 29 МГц может потребоваться установка дополнительного конденсатора емкостью 20...30 пФ параллельно конденсатору С1. Далее настраивают каскад на транзисторе VT2 подбирая резистора R8 по максимуму сигнала на стоке этого транзистора. Для этого временно заменяют резистор R8 переменным резистором номиналом 1к0м, настраивают каскад, а затем, измерив сопротивления резистора, заменяют его постоянным - близким по номиналу. Вращением подстроечников катушек L2,L3,L4 производят настройку фильтра нижних частот с целью получения равномерной характеристики в полосе частот 7,33...12,6 МГц и частоты среза 12,65 МГц. Контроль ведут осциллографом или измерителем АЧХ. Настройку усилителя-удвоителя (VT3.VT4) начинают в режиме удвоения на диапазоне 10 МГц подбором резистора R14 до получения на выходе (С39) максимальной амплитуды сигнала и правильной формы синусоиды. Затем, переключив генератор на диапазон 14 МГц, в котором данный каскад работает в 'режиме усиления, подбирают резистора R15 до получения максимума сигнала на выходе и правильной формы синусоиды. Каскад на транзисторе VT5 настраивают по максимуму сигнала на выходе (С45) подбором номинала резистора R22. Если на выходе генератора наблюдается неравномерность по амплитуде выходного сигнала в различных участках частот, то надо взять резисторы R12, R13 с большим сопротивлением - до одного килоома. После этого в АЧХ генератора появятся неравномерности в виде горбов и провалов. Вращением подстроечников катушек L2, L3, L4 нужно добиться смещения горбов характеристики в те участки, где до этого наблюдались сигналы выходных частот с малой амплитудой и провалы.Подбирая резисторы R12,R13 регулируют высоту горбов и глубину провалов АЧХ. Уменьшить выходное напряжение ГПД можно подбором резистора R4. Для введения расстройки можно воспользоваться схемой показанной на рис.2. Позиционные обозначения элементов продолжают начатые на рис. 1.
Puc.2 Подстроечный резистор R26 служит для установки частоты ГПД в режиме передачи такой же, как и при приеме. Включают расстройку переключателем SA2. Переменным резистором R30 управляют изменением частоты. Величина диапазона перестройки зависит от номинала конденсатора С48. Она тем больше, чем больше емкость этого конденсатора. Владимир Рубцов (UN7BV) г. Астана, Казахстан К8 ЖУРНАЛ N 6,1998 г.
ГПД - генератор плавного диапазона
ГПД трансивера выгодно отличается от известных подобных узлов прежде всего высокой стабильностью частоты, широким диапазоном перекрываемых частот и высокостабильной амплитудой выходного сигнала. Генератор частоты собран на полевых транзисторах, реализующих функцию лямбда-диода. Нормальный режим работы поддерживается термонезависимым стабилизатором напряжения, собранном на микросхеме К 140УД6. Коммутация диапазонов производится релейными переключателями, которые обеспечивают подключение контурных как растягивающих конденсаторов, так и устанавливающих границы диапазонов. Генерируемое напряжение проходит через буферный каскад на транзисторе КП303А и через формирователь на микросхеме К555ЛАЗ, который к тому же и разветвляет сигнал ГПД. Режим "Расстройка RX" обеспечивается двумя варикапами KB 131. Ими же производится дополнительная стабилизация ГПД схемой цифровой автоподстройки частоты (ЦАПЧ). Принципиальная схема ГПД трансивера "YES-97" приведена на рис.1. Катушка L1 в генераторе частоты - специальная, используется подходящая катушка из высококачественного радиофарфора с воженной медью. Известно, что от качества ее изготовления зависит стабильность частоты ГПД.
Настройка ГПД - это очень кропотливая работа, и начинается она с установки постоянного напряжения на лямбда-диоде около 2,7 В (К140Д6, вывод 6). Затем проверяется переменное напряжение на контуре L1 во всем диапазоне частот от 5 до 21 МГц. Его максимальное значение - около 2 В. Диапазонные подстроенные конденсаторы составляются из нескольких конденсаторов с разными ТКЕ для обеспечения необходимой долговременной стабильности частоты без подключенной ЦАПЧ. При необходимости подбираются элементы обозначенные звездочками (*).
КЛЮЧЕВЫЕ СМЕСИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ
С.Макаркин, RX3AKT
На этот раз - схемотехника смесителей на электронных ключах и несколько практических схем. Допустим что-то подобное уже было, но не даром говорят: "повторение - мать учения". Откуда узнают молодые радиолюбители о принципе работы смесителя. если старые журналы - на помойке, а новая литература - только о компьютерах? Тем временем схемотехника смесителей непрерывно совершенствуется. Разработчики стремятся получить смеситель с идеальными параметрами: большим динамическим диапазоном. простой, экономичный, технологичный, и широкополосный. Таким, возможно, будет смеситель собранный на сверхскоростных ключах, управляемых быстродействующими КМОП цифровыми микросхемами.
У радиолюбителей не уменьшается интерес к схемотехнике смесителей. Современная элементная база позволяет конструировать необычные смесители с удивительными свойствами. Но сначала немного теории и терминологии. В радиолюбительской среде бытует разделение смесителей на ключевые и "гладкие" - по виду сигнала гетеродина, прямоугольному или синусоидальному. Также говорят о пассивных и активных смесителях - пассивные смесители в отличие от активных не усиливают преобразуемый сигнал.
По принципу действия, обобщенно, все смесители являются коммутаторами фазы входного сигнала с частотой сигнала гетеродина. В качестве коммутирующих элементов обычно используются диоды, транзисторы или электронные ключи. Причем, активными, естественно, могут быть смесители только на транзисторах. Хотя нс все транзисторные смесители являются активными. Например, смеситель, вызвавший большой читательский интерес и рассмотренный в RD №1-97 на стр.11, не является активным.
В принципе работы смесителя легко разобраться, рассматривая схему классического диодного кольцевого балансного смесителя, рис.1.
Рис 1 Кольцевой балансный смеситель на диодах
Напряжение гетеродина Uгет. в момент, когда его полярность в точке А относительно точки В положительна, открывает пару диодов VD1 и VD4. В случае появления сигнала, он проходит от входа к выходу смесителя именно через эти диоды.
Так продолжается до тех пор, пока напряжение гетеродина не сменит знак на противоположный. При этом диоды VD1, VD4 закрываются, а диоды VD2, VD3 открываются. Через эти диоды проходит тот же самый сигнал, что и в первом случае, только его фаза на выходе смесителя меняется на обратную - начинают работать противоположные выводы вторичной обмотки трансформатора Т2. Токи гетеродина в симметричных обмотках трансформаторов Т1 и Т2 в любой момент времени направлены в противоположные стороны и взаимоуничтожаются. Конечно, без специальных мер, достичь приемлемой компенсации этих токов трудно, и на выходе смесителя появляется остаток сигнала с частотой гетеродина (несущая). Для балансировки смесителя в разрыв одной из симметричных обмоток трансформаторов включается переменный резистор. Но глубокого подавления несущей и в этом случае достичь трудно - здесь сказываются разбросы технологических сопротивлений диодов, асимметрия обмоток трансформаторов, монтажные емкости и другие факторы. Теперь представим, что диоды мы заменили на электронные ключи - коммутаторы, по своим свойствам близкие к обычным контактам реле, но с гораздо большим быстродействием, рис.2.
Рис 2 Кольцевой балансный смеситель на ключах В этом случае цепи управления и цепи прохождения сигнала разделены, что в значительной мере снижает их взаимное проникновение. Но это еще далеко не все получаемые преимущества. Современные электронные коммутаторы ( например МАХ361 фирмы MAXIM) имеют сопротивление в открытом состоянии менее 2 Ом и скорость переключения около 100 наносекунд. К тому же, свои параметры каждый из четырех ключей, находящихся в корпусе микросхемы, сохраняет в диапазоне изменения коммутируемого напряжения в пределах +/-20 В. Это значит, что открытый ключ совершенно не вносит нелинейные искажения в проходящий через него сигнал. Электронные ключи управляются сигналами с цифровыми уровнями, подаваемыми на выводы "Ф1" и "Ф2" в противофазе от микросхемы формирователя сигнала гетеродина.
Схема формирователя приведена на рис.3.
Рис 3 Формирователь сигнала управления ключами Входное сопротивление определяется величиной резисторов R1, R2, а амплитуда подаваемого на вход сигнала гетеродина приблизительно равна 0,5 В. Ослабление сквозного проникновения управляющего сигнала в коммутируемые цепи по техническим условиям на микросхемы серии 1561 превышает величину (-130 дБ), что позволяет в смесителе, собранном на таких ключах, без особого труда добиться подавления несущей практически до 100 дБ! Мною были испытаны еще несколько схем смесителей, которые использовались в качестве формирователей DSB сигнала и как смесители - переносчики на рабочую частоту при работе на низкочастотных KB диапазонах - от 160 до 40 метров. В самой простой схеме применяется всего один ключ. На рис.4 показана схема этого смесителя. Он используется в качестве DSB-формирователя.
Рис.4 Смеситель на одном ключе Микрофонным усилителем служит любой операционный усилитель. Исходный сигнал на него подается с злектретного конденсаторного микрофона. Вход ключа соединен непосредственно с выходом "операционника", а цепи R1, R2, С1 автоматически поддерживают балансировку смесителя. Резонансные свойства подключенного электромеханического фильтра восстанавливают горизонтальную симметричность выходного сигнала. Достоинством данной схемы является ее простота, а так же то, что сигналом управления служит однополярный сигнал с частотой гетеродина. При использовании миниатюрного пьезокерамического ЭМФ типа ФЭМ4-031 -500-3,1В-2 конденсатор С2 можно исключить, а резисторы Rl и R2 - подобрать для согласования смесителя с входным сопротивлением фильтра, которое в этом случае будет около 5 кОм. Следующий балансный модулятор, рис.5 хорошо работает на частотах до 12 МГц, но в отличие от предыдущего смесителя, этот так же требует парафазного управления.
Рис 5 Балансный смеситель на двух ключах В качестве трансформатора Т1 используется согласующий НЧ трансформатор от приемника, а тем у кого аллергия на трансформаторы, можно порекомендовать схему Рис.6.
Рис 6 Микрофонный усилитель с парафазным выходом При частоте гетеродина 500 кГц подавление несущей в этой схеме было 94 дБ. Эта же схема с успехом применялась в качестве второго смесителя - переносчика на диапазон, а также в качестве демодулятора или SSB детектора, Рис.7.
Рис 7 Второй смеситель-демодулятор На основе этих узлов мною был собран и эксплуатируется уже несколько лет малогабаритный НЧ компрессор, позволивший мне забыть что такое перекачка выходных каскадов передатчиков. Его упрощенная схема показана на Рис.8.
Рис.8 ВЧ-компрессор с ключевыми смесителями Идея .этого устройства известна давно, но, судя по публикациям, до сих пор находит отклики у радиолюбителей в виде той или иной технической реализации. Принцип работы состоит в ограничении сформированного SSB сигнала с последующей фильтрацией его на дополнительном ЭМФ. Предлагаемая схемотехника смесителей позволила получить более линейный сигнал. Так, при степени ограничения около 15 дБ корреспонденты в эфире не замечали появления заметных искажений, обычно сопутствующих компрессии, но отмечали прирост уровня сигнала на 1,5 балла. Линейность тракта обусловлена отсутствием искажений в смесителях. За счет сравнительно большего уровня сигналов и малых токов в целях схемы, нет необходимости в экранировке отдельных ее частей, и упомянутое подавление несущей достигается при совершенно произвольном монтаже. Компрессор имеет три выхода, что облегчает эксперименты с ним. На первый выход подастся линейный нс компрессированныи сигнал с микрофонного усилителя. На второй - низкочастотный компрессированыи сигнал. А на третий выход - SSB компрессированый сигнал. Все устройство умещается в корпусе ручного микрофона от портативного трансивера. Ток потребления от источника 12 В составляет около 15 мА. Одно время я использовал этот "микрофон" в качестве формирователя для однодиапазонной передающей приставки к приемнику с одним преобразованием. Добавил только второй смеситель, рис.7, двухтактный драйвер, схема которого приведена в R-D №1-97 на стр.15, и усилитель мощности (R-D №2-97, стр.3).
Получилась малогабаритная, но мощная "вещь для дачи". В перспективе предполагается поэкспериментировать с ключами в смесителях трансиверных приставок к более сложным приемникам, а так же к трансиверам прямого преобразования. На рис.9 приведена схема еще одного смесителя. Он использовался у меня как первый смеситель для передатчика с набором фильтров "Кварц 35" и хорош тем, что не требует вывода средней точки трансформатора.
Рис.9 Смеситель на ключах с простым трансформатором Хочу еще раз отметить, что приведенные выше схемы испытывались мною только в трактах формирования сигнала передатчиков для низкочастотных любительских диапазонов. Использование ключей на верхних KB диапазонах затруднено отсутствием у меня информации о более быстродействующих микросхемах. Я буду благодарен радиолюбителям, предоставившим такую информацию. Что касается применения данной схемотехники в приемниках, то это тема для дальнейших экспериментов По моему мнению, вполне возможно применение таких смесителей, например, в качестве SSB детекторов. А скоростные ключи могут быть использованы и в первых смесителях приемников. Представляю какой у них будет динамический диапазон, когда они способны коммутировать без искажений двадцати вольтовый сигнал! (Радио - Дизайн N 1-98, c.38-42)
КОАКСИАЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ - "КАТУШКА" ИНДУКТИВНОСТИ
Коаксиальные резонаторы широко используют в диапазонах ультракоротких волн. На KB размеры таких резонаторов (даже относительно малогабаритных - так называемых спиральных) достигают не приемлемых для практики значений. Между тем отрезки коаксиальных кабелей с успехом можно использовать в генераторах вместо катушки индуктивности, причем добротность и температурная стабильность такой "катушки" будет достаточно высокой. Если ее выполнить из современного тонкого кабеля, то даже в диапазоне коротких волн подобная "катушка" займет немного места: кабель можно скрутить в маленькую бухту.
На рисунке показан подстраиваемый генератор синтезатора частоты связной KB радиостанции. Он собран на полевом транзисторе V3 по схеме "емкостной трехточки". Роль "катушки" индуктивности L1 здесь выполняет короткозамкнутый отрезок коаксиального кабеля. При указанных на схеме номиналах элементов и длине кабеля 25 см рабочая частота генератора составляет 50 МГц (для переноса в рабочий диапазон частот она в дальнейшем делится цифровыми микросхемами на 10).
Частоту генератора можно изменять обычным переменным конденсатором или варикапами, как это сделано в описываемом генераторе.
QST (США). 1981. май
Генератор можно выполнить на транзисторе серии КП302 (потребуется подбор резистора R2) Тип примененных варикапов зависит от требований к диапазону частот, перекрываемому генератором.
КВАРЦЕВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ
Генератор, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором, является обязательным узлом для большинства современных приемников и трансиверов, а также для измерительных приборов. В этом обзоре приведены варианты возможного исполнения подобных генераторов на частоты от единиц до десятков мегагерц.
Прежде чем переходить к практическим схемам, отметим, что для широко распространенных кварцев основная рабочая частота обычно не превышает 10... 15 МГц. Обусловлено это трудностями в изготовлении (при серийном производстве) очень тонких кварцевых пластин с высокой степенью параллельности рабочих сторон. Последнее, в частности, сильно влияет на моночастотность резонатора (отсутствие паразитных резонансов, особенно вблизи основной рабочей частоты).
Применительно к генераторам наличие таких резонансов может привести к возбуждению резонатора не на той частоте, что указана на его корпусе, или к скачку частоты генератора при изменении внешних условий (температура, сопротивление нагрузки и т.п.). Если частота, указанная на корпусе кварцевого резонатора, выше 15 МГц, то с высокой степенью вероятности этот резонатор гармониковый, и его основная частота в три или даже в пять раз ниже "номинала".
В генераторе, схема которого показана на рис.1, кварцевый резонатор возбуждается на основной частоте [1]. Для его устойчивой работы сопротивление нагрузки (входное сопротивление следующего каскада) должно быть не менее 1 кОм. При этом высокочастотное напряжение на выходе генератора будет не менее 0,5 В (здесь и далее - эффективное значение).
рис.1
Номиналы конденсаторов С3, С4 и резистора R4 зависят от рабочей частоты кварцевого резонатора. Для полосы частот 1...3 МГц они должны быть соответственно 270 пф, 180 пф и 3,3 кОм; для 3...6 МГц - 180 пф, 120 пф и 3,3 кОм; для 6...10 МГц - 180 пФ, 120 пф и 2,2 кОм; для 10...18 МГц - 150 пФ, 68 пФ и 1,2 кОм; для 18...21 МГц - 68 пФ, 33 пФ и 680 Ом.
Как принято говорить в таких случаях, при исправных деталях и безошибочном монтаже генератор настройки не требует (за исключением, быть может, некоторой коррекции рабочей частоты подстройкой конденсатора С2).
Если при выполнении двух названных выше условий генератор все же не заработал, то единственной причиной этого может быть невысокая активность кварцевого резонатора. В этом случает его следует либо заменить на другой, либо попытаться "поиграться" с номиналами конденсаторов СЗ и С4. В частности, может помочь изменение в ту или иную сторону отношения их емкостей. На рис. 2 приведена схема генератора, в котором кварцевый резонатор возбуждается на нечетных гармониках его основной рабочей частоты [2]. Как и в предыдущем варианте, входное сопротивление следующего каскада должно быть не менее 1 кОм. Выходное напряжение - примерно 0,5 В. Для полосы частот 15...25 МГц емкости конденсаторов С2, СЗ и С4 должны быть соответственно 100, 100 и 68 пФ; для 25...55 МГц - 100, 68 и 47 пФ; для 50...65 МГц - 68, 33 и 15 пФ.
рис. 2 Катушку L1 наматывают проводом диаметром 0,3 мм на каркасе диаметром 5 мм. Она имеет подстроечник из карбонильного железа (диаметр - 4 мм). Для трех указанных выше полос рабочих частот число витком должно быть соответственно 15, 10 и 7. Налаживают генератор подстройкой катушки 1.1 но устойчивой генерации на третьей гармонике основной частоты кварцевого резонатора. Если этого не происходит при любом положении подстроечника, то следует подобрать число витков катушки или попробовать провести эту операцию, установив конденсатор С2 с большим или меньшим номиналом. Если же и эта операция не поможет, то скорее всего причиной является низкая активность кварцевого резонатора (см.выше). Следует заметить, что далеко не все резонаторы, устойчиво генерирующие на основной частоте, также устойчиво работают и на гармониках. Подобный генератор может обеспечить напряжение около 2 В на высокоомной нагрузке (например, смесительный каскад на тразисторе с изолированным затвором) на более высокой частоте, если в цепь коллектора транзистора VT1 ввести полосовой фильтр, настроенный, например, на вторую гармонику рабочей частоты генератора (т.е. это будет генератор - удвоитель частоты на одном транзисторе).
Катушки индуктивности L2 и L3 такого фильтра наматывают проводом диаметром 0,6 мм на каркасе диаметром 5 мм с двумя подстроечниками из карбонильного железа (диаметр 4 мм). Расстояние между катушками - 5 мм. Для полосы частот 60...90 МГц число витков должно быть 9, а для 90...130 МГц - 6. Номиналы конденсаторов С6, С7 фильтра - 33 и 22 пф соответственно. Генератор, схема которого показана на рис.3 [3], чуть посложнее - он содержит колебательный контур. Это даст сразу два преимущества. Во-первых, он имеет более высокую спектральную чистоту выходного сигнала. Во-вторых, он обеспечивает более широкий уровень выходного сигнала (около 1 В на нагрузке 100 Ом).
рис.3 Для полосы частот 1...3 МГц емкости конденсаторов С2, С5 и С6 соответственно равняются 470, 270 и 2000 пФ; для З...10 МГц - 330. 150 и 1500 пф; для 10...30 МГц - 180. 47 и 330 пф. Катушка L1 должна иметь при среднем положении подстроечника такую индуктивность. чтобы обеспечить с конденсатором С5 резонанс на рабочей частоте. Налаживают этот генератор по устойчивой генерации на основной частоте кварцевого резонатора или на ее третьей гармонике. Литература 1. Detlef Lechner, Peter Fink. Kurzwellen sender. - Militarverlag der DDR, 1979. 2. G.RJessop. VHF/UHF manual. -RSGB, 1983. 3. J-Pavlovec, J.Samur. Krystalove jednotky a oscilatory. - Amaterske Radio (B), 1987. N 2, p. 42-61. (КВ-журнал 1/92)
КВАРЦЕВЫЙ ФИЛЬТР
При отсутствии резонаторов на 9000 кГц не стоит огорчаться. Их с успехом могут заменить малогабаритные импортные резонаторы, применяемые в декодерах ПАЛ/СЕКАМ на частоту 8867,328 кГц, которые легко приобрести. Как показали измерения, указанные кварцы имеют высокую добротность, резонансный промежуток составляет около 20 кГц.
Изготовленный 8-кристальный кварцевый SSB-фильтр из таких резонаторов получился со следующими параметрами:
- коэффициент прямоугольности по уровням 6 и 60 дБ - 1,5;
- затухание за полосой пропускания - более 80 дБ;
- неравномерность в полосе пропускания - 1,5 дБ;
- полоса пропускания по уровню 6дБ-2,4кГц;
- входное и выходное сопротивление - 230 Ом.
Вариант изготовления кварцевого фильтра
Как показали измерения, затухание в полосе пропускания кварцевых фильтров, изготовленных с использованием печатного монтажа, больше, чем фильтров, в которых применялся навесной монтаж. Ниже описана простая конструкция фильтра с малым затуханием.
Берется полоска из луженой жести (меди, латуни) и сгибается в тисках под углом 90°, как показано на рисунке. По количеству резонаторов в полоске просверливаются отверстия диаметром 4...5 мм. Края отверстий облуживаются. Резонаторы сверху тоже облуживаются, при этом их не следует перегревать, так как они могут разгерметезироваться.
Затем, как показано на рисунке, резонаторы в нужном положении фиксируют припоем. Конденсаторы размещают таким образом, чтобы они имели короткие выводы. Собранный кварцевый фильтр за уголок припаивают к печатной плате и закрывают металлическим экраном, который, в свою очередь, также припаивается к плате.
В.БАШКАТОВ (US0IZ),
338046, Украина, Донецкая обл., г.Горловка, ул.Кирова, 14"А" - 42.
(РЛ КВ-УКВ 11/97)
Кварцевый генератор на туннельном диоде
На рисунке приведена простая схема кварцевого генератора с использованием туннельного диода. Выходная мощность генратора - несколько десятков микроватт. Режим работы туннельного диода задается с помощью подстроечного резистора R1. Напряжение питания 1-2 Вольта.
Литература:
H.-J. Fischer, W.E. Schlegel. Transistor- und Schaltkreis Technik. - Berlin, 1979.
Литература
1. В.Т. Поляков, Приемники прямого преобразования для любительской связи, издательство ДОСААФ СССР, М., 1981г.
2. С. Г. Жутяев, Любительская УKB радиостанция. Радио и связь, М., 1981г. Массовая радиобиблиотека. Выпуск № 1037.
Домашняя страничка Клюихина Александра (c) RU3GA Home Page.
МАЛОГАБАРИТНАЯ РАДИОСТАНЦИЯ
Радиостанция работает в трансиверном режиме с AM на частоте 28, 200 кГц (резонаторы из наборов "Кварц") и может использоваться для обслуживания соревнований "палевой день", настройки KB и УКВ антенн. Питание: батарея "Крона", ток потребления в режиме приема, — 8 мА^ в режиме передачи — 20 мА. Размеры при сложенной антенне —130 х 65 х 22 мм. Максимальная дальность связи с однотипной р/станцией на открытой местности —. до 1 км. Уверенная связь — 300-500 метров. При связи со стационарным TRCVR (UW3DI в AM режиме, антенна GP) в условиях города —до5км.
Детали и конструкция: антенна телескопическая от приемника ВЭФ; в качестве микрофона и телефона применен электромагнитный микрофон от слухового аппарата; переключатель — 4 кнопки МП-12, спаянных в обойму и объединенных одной кнопкой; транзистор BF115 можно заменить на КТ608. Антенный изолятор выполнен из фторопласта, в нем установлен токосъемник.
Выключатель — пара контактов, размещен на антенном изоляторе, при полном выдвижении антенны р/станция включается.
Трансформатор — пермаллой ШЗ х 6, обмотки: I — 650-700 вит., II — 900 витков ПЭВ-1 0,1 катушки: каркасы диаметром 5 мм, провод диаметром 0,5 мм.
LI —11 витков с отводом от 3-го витка от "холодного" конца.
L2 — 3 витка на одном каркасе с L1. L3 — 16 витктов с ферритовым сердечником.
Монтаж навесной на основании из латунной фольги толщиной 0,3 — 0,4 мм, на нем с помощью кусочков проволоки и пайки закреплены изоляторы из фторопласта.
Основание закреплено во фрезерованном из дюралюминия корпусе.
Налаживание.
Резистором R9 установить устойчивый режим ра-боты УНЧ. В зависимости от экземпляра ИМС подобрать от 0 до 10 кОм и установить постоянный резистор. R3 — ток в режиме передачи; R4 и С7 — устанавливается ширина полосы пропускания и частота настройки приемника; С5 — настройка передатчика; L3 настраивают при полностью выдвинутый антенне в режиме ТХ по максимальным показаниям S-метра или индикатора напряженности поля.
Можно использовать бестрансформаторный УНЧ и подавать модулирующий сигнал на эмиттер VT1. Микрофон-телефон применить ДЭМШ-1. Именно так поступил UA3LCM.
Литература:
1. Радио N 6/82 г., стр.52.
В.РОМАНЕНКОВ (UA3LCI), . 215700, Смоленская обл., г.Сафоново, а/я 47. (РЛ 12/92)
МАЛОСИГНАЛЬНЫЙ ТРАКТ ТРАНСИВЕРА "АМАТОР ЭМФ-М"
Трансивер предназначен для работы в радиолюбительских диапазонах 160, 80 и 40 метров в режимах CW и SSB. Чувствительность трансивера при соотношении сигнал/шум f0 дБ не хуже 1 мкВ. Избирательность по зеркальному каналу, не хуже 40 дБ. Диапазон ручной регулировки усиления, не менее 60 дБ. Выходная мощность на нагрузке 50 Ом не менее 8 Вт. Подавление побочных каналов, не хуже 40 дБ. Селективность трансивера по соседнему каналу при приеме и величина подавления нерабочей боковой полосы при передаче определяются характеристиками применяемого электромеханического фильтра.
В генераторе плавного диапазона трансивера в качестве активного элемента применен аналог лямбда диода. Схема работает при малых напряжениях 2,5 В и малых токах 200...250 мкА, Это исключает разогрев частотозадаю-щих элементов, что в свою очередь приводит к минимальному начальному выбегу частоты и к высокой стабильности.
Схема малосигнального тракта трансивера показана на рис.1. Основу его составляют активные балансные смесители, выполненные на ИМС типа К174ПС1. В режиме приема сигнал, пройдя диапазонные полосовые фильтры, раздельные для режимов приема и передачи, поступает на приемный вход платы (вывод 12). На микросхеме DA1 собран первый смеситель трансивера. Через контакты реле К.1 и трансформатор Т1 на микросхему подается напряжение с генератора плавного диапазона величиной 400...500 мВ. Нагрузкой DA1 служит электромеханический фильтр ZQ1. С ЭМФ сигнал поступает на второй смеситель, выполненный на ИМС DA2. Сюда же через контакты реле К2 и трансформатор Т2 подается напряжение с генератора опорной частоты 500кГц. Генератор опорной частоты выполнен на транзисторе VT1. С вывода 3 микросхемы DA2 низкочастотный сигнал поступает на усилитель НЧ на микросхеме DA3.
В режиме приема предусмотрена возможность регулировки усиления по ПЧ. Напряжение регулировки, снимаемое с движка переменного резистора, подключенного к источнику питания +12 В, подается на вывод 4 платы.
В режиме передачи сигнал с микрофона подается на вывод 3 платы.
Такой фильтр в свое время применялся в транзисторных радиовещательных приемниках "Геолог", "Меридиан", "Спорт-2" и др. Аккуратно, ножом или ножовкой, отделяем крышку фильтра от донышка. К донышку монтажными проводами прикреплен сам фильтр, который представляет собой пластмассовое основание с восьмью ячейками закрытое двумя гетинаксовыми боковинами. Между боковинами, в ячейках, с помощью посеребренных пружинных шайб, закреплены пьезокерамические диски. Аккуратно высверлив две алюминиевые заклепки, скрепляющие боковины, разбираем фильтр и извлекаем диски. В фильтре находятся 4 тонких диска и 4 толстых. Для изготовления резонатора подходят толстые диски. Схема CW генератора показана на рис.4. Она традиционная и каких-либо особенностей не имеет. Печатная плата генератора приведена на рис.5.
Изготавливаем плату и собираем генератор. Для крепления резонатора к печатной плате необходимы детали (2шт.), показанные на рис.6. Их можно изготовить из фосфористой бронзы или другого пружинящего материала. Отступив на 3 мм от края детали (см. рис.6), керном или гвоздем, делаем вытяжку металла.
Образовавшиеся выступы слегка припиливаем надфилем так, чтобы образовались плоскости диаметром 0,5-1мм. Это необходимо для более надежного и равномерного контакта с диском. Держатели устанавливаем на плату генератора так чтобы выступы были соосны (рис.7) и диск устанавливался без перекосов.
Подключив к выходу генератора частотомер и замкнув на общий провод, правый по схеме вывод резистора R3, подаем питание на схему. Между держателями вставляем диск и замеряем частоту генератора. Подгонку частоты резонатора производят путем уменьшения внешнего диаметра диска, обтачивая его равномерно по окружности на наждачной бумаге "нулевке" или с помощью алмазного надфиля. Обтачивают диск до тех пор, пока не будет получена частота генерации 500,7...501кГц. Перед очередным измерением диск протирают спиртом. Контролировать частоту в процессе подгонки надо как можно чаще.По такой же методике можно изготовить резонаторы опорных частот 500 кГц и 503,7кГц. И. Пташчик (UY5UM) пос. Буча, Киевская область,Украина. Литература 1. А. Темерев. Трансивер "Аматор - ЭМФ". - "Радиоаматор", 1996, N 11, с. 18-19. 2. В. Голуб. Микротрансивер "Тополь". - KB журнал, 1994, N 3, с. 26-27. KB ЖУРНАЛ N 6,1998.Г.
Модулятор для АМ радиостанции
Дмитрий Малахов, dmalakhov@mtu-net.ru
Этот модулятор я разработал для носимой радиостанции, но его удачные характеристики позволяют использовать его и в достаточно мощных стационарных передатчиках АМ. При изменении напряжения питания, обратите внимание на режим работы микрофона по постоянному току, либо используйте микрофон другого типа, например "Сосна". Микросхема К140УД20А , к сожалению, не позволяет работать при более низких значениях питающего напряжения, по крайней мере меня такое качество работы не устраивало. С другой стороны, увеличение напряжения питания приводит к увеличению мощности, рассеиваемой на выходных транзисторах, поэтому их лучше заменить на более мощные типа КТ819, КТ818. Отсутствие начального смещения на оконечных транзисторах не оказывает сильного влияния на качество речевого сигнала, так как выходной трансформатор достаточно эффективно подавляет высшие гармоники.
Рис.1
Трансформатор лучше выполнить на железном сердечнике сечением не менее 200 квадратных миллиметров, первичная обмотка содержит не менее 500 витков проводом ПЭЛ 0.3. Вторичная мотается более толстым проводом, количество витков расчитывается с использованием коэффициента 0.65(КПД трансформатора), для получения необходимой амплитуды напряжения модуляции. На первичной обмотке в моем модуляторе получалось до 20 вольт от пика до пика, при 20 милливольтах сигнала с микрофона... Можно применить ферритовый сердечник, но придется давить высокие частоты, выравнивая сквозную АЧХ в нужной полосе частот.
Печатная плата не разрабатывалась, из соображений экономии места. Мой скромный опыт показал, что порой кривой объемный монтаж занимает меньше места, чем самая изощренная печатная плата. В данном случае, микросхема, электролиты и транзисторы были приклеены к трансформатору в удобных местах, а все остальное на них "внавес". Исключение составил только микрофон. Желательно весь модулятор заэкранировать (на всякий случай).
Немного о ГПД
А. Кузьменко, RV4LK
Электронная расстройка
Наиболее часто в качестве элемента расстройки применяется варикап - специальный диод, емкость которого изменяется под действием прикладываемого напряжения. При всем удобстве применения, варикап обладает и существенными недостатками. Прежде всего имеется значительный температурный коэффициент, нелинейно зависящий от температуры и от приложенного напряжения, в связи с чем невозможна полная термокомпенсация. Это означает, что ГПД с варикапом в качестве основного элемента перестройки всегда будет "плыть", а с варикапом в качестве элемента небольшой подстройки будет немного "подплывать". Во-вторых, варикап имеет малую добротность, что плохо сказывается на стабильности частоты и, в третьих, как нелинейный элемент, ухудшает шумовые характеристики ГПД, его спектральную чистоту, что особенно важно при конструировании трансиверов с большим динамическим диапазоном.
Предлагается схема электронной расстройки ГПД, рис.1, которая, на мой взгляд, прошла мимо внимания большинства радиолюбителей [1]. Используя такой способ перестройки частоты обеспечивается меньший первоначальный выбег частоты и меньший ее уход при длительной работе. На частоте 7МГц расстройка может составлять 250 кГц, в зависимости от схемы ГПД. Если не нужен большой диапазон расстройки, то следует исключить элементы VD1, R2, С1, а исток транзистора VT1 следует соединить с землей.
Термокомпенсация
В процессе нагрева детали ГПД изменяют свои размеры и, в зависимости от суммарного температурного коэффициента, и его знака частота ГПД начинает дрейфовать вверх или вниз. Термокомпенсацию следует производить при выведенном наполовину конденсаторе переменной емкости. От угла поворота роторных пластин зависит его ТКЕ (температурный коэффициент емкости). Нагревать корпус ГПД следует равномерно, желательно в термостат, контролируя температуру внутри термостата. Если нет промышленного термостата, можно сделать самодельный из деревянного ящика, а элементами нагрева могут служить лапы накаливания, рефлекторы, маломощные калориферы и т.п.
Нагрев, при этом, будет менее равномерным. Нагревая корпус ГПД до температуры (40 - 50)° и, охлаждая естественным путем без принудительной вентиляции, проверяется цикличность изменения частоты. Если установившееся значение частоты после цикла нагрев-охлаждение отличается от исходного на 200 - 350 Гц, необходимо отыскать и заменить деталь с не цикличным температурным коэффициентом. Некоторые детали обладают свойством под действием температуры скачком изменять свои параметры. Чаще всего это конденсаторы, особенно, трубчатые - КТ. Происходит "мерцание" частоты. Существует простой способ - нагревая паяльником, с вставленным вместо жала керамическим стержнем, поочереди все детали, входящие в ГПД, и прослушивая сигнал ГПД на радиоприемнике (например, Р-326М) можно найти неисправную деталь. При нагреве исправных деталей изменение частоты происходит плавно, без скачков и "мерцания". Иногда, мерцание может возникнуть вследствие механической неустойчивости монтажа. Подбором термокомпенсирующих конденсаторов с нужным ТКЕ добиваются ухода частоты не более чем на 10 - 20 Гц/град при нагреве корпуса ГПД. Массивный дюралюминиевый корпус обладает тем большей тепловой инерцией, чем толще его стенки и тем лучше стабильность ГПД. Контроль частоты не следует производить раньше чем через 15-20 минут после пайки в ГПД. Стабильность частоты проверяют при постоянной температуре в крайних положениях конденсатора переменой емкости. После 15 минутного прогрева она не должна быть хуже, чем 50-100 Гц/час. Термокомпенсацию можно считать законченной, если при перестройке ГПД с одного конца диапазона в другой уход частоты меняет знак, т.е. в начале она от прогрева растет, в конце уменьшается или наоборот. Убедившись, что процесс происходит именно таким образом, можно смело устанавливать ГПД в трансивер. Следует также позаботиться о термокомпенсации источника питания. Конструирование традиционного ГПД
Конструирование ГПД - тема необъятная, но основные принципы следует привести.
Считаю, что это будет полезным не только для начинающих радиолюбителей. Стабильность частоты - серьезная проблема для большинства радиолюбительских конструкций. 1. Традиционный ГПД выполняется в виде самостоятельной конструкции - каркас должен быть очень жестким и желательно компактным. Корпус из толстого дюралюминия толщиной 4-6 мм. Проводной монтаж должен вестись вытянутым (прямым, без петель) проводом 1-2 мм. 2. Монтаж элементов на печатной плате не желателен. Предпочтительно его вести навесным монтажом на изоляционных стойках. Могут подойти керамические предохранители с предварительно выпаянными проводами. В самодельных конструкциях можно применить керамические галетные переключатели, на контактах которых выполняется монтаж. 3. ГПД должен размещаться подальше от тепловыделяющих узлов и не должен обмываться конвекционными протоками воздуха. Если эти условия не выполняются, следует обеспечить термостатирование. Проще всего "холодное" термостатирование. Для этого коробку ГПД снаружи обклеить листовым (до 10 мм) пенопластом. 4. Частотозадающие элементы ГПД должны быть максимально высококачественными. Переменный конденсатор с большим воздушным зазором (1-2 им), толстыми пластинами - желательно медными, с фарфоровой осью на подшипниках. Катушка индуктивности, по возможности, фарфоровая с дожженной посеребрянной обмоткой. Выводы элементов и соединительных проводов - минимальной длины без механических натяжений. 5. Переключение частоты обеспечивается галетным керамическим переключателем или дистанционным переключателем на высокочастотных реле, например, РПС-32 хорошо работают до частоты 50 МГц, 6. Стабильность частоты зависит не столько от схемы, сколько от качества применяемых деталей и изготовления. Могу порекомендовать несколько, хорошо зарекомендовавших себя схем - "Радио" №5-90 стр.59, "Радиолюбитель" №9-93 стр.38. 7. После сборки и монтажа ГПД желательно снять механические напряжения, нагревая блок до температуры 100-120° и дать остыть естественным образом. Литература.
1. Журнал "Радио" N 5-89 стр.96 (Радио - Дизайн N 1-98, с.32-33)
ОСОБЕННОСТИ НАЛАЖИВАНИЯ СМЕСИТЕЛЕЙ
Приемники и трансиверы прямого преобразования благодаря своей простоте, высокой чувствительности и селективности, хорошей надежности пользуются популярностью у радиолюбителей. Но далеко не всегда в аппарате, даже выполненном по хорошо отработанной схеме, реализуются заложенные в него изначально возможности и параметры.
В результате многолетней эксплуатации автором статьи этой группы связной аппаратуры выяснилось, что низкочастотные узлы (в основном усилители НЧ) сохраняют работоспособность при снижении напряжения питания до 2...6 В (при номинальном 9...12 В). При этом у них, как правило, уменьшается коэффициент усиления.
Основная причина неудовлетворительной работы приемников и трансиверов прямого преобразования - неоптимальный режим работы смесителя. Высокие параметры достигаются только при тщательном подборе гетеродинного высокочастотного напряжения на диодах смесителя. Оно должно быть в пределах 0,6...0,75 В на кремниевых диодах и 0,15...0,25 - на германиевых. При меньших напряжениях гетеродина уменьшается коэффициент передачи смесителя. Уменьшается он и при больших напряжениях, так как диоды оказываются открытыми почти все время. При этом возрастают шумы смесителя.
Стабильность частоты и амплитуды напряжения, подаваемого на смеситель с гетеродина (особенно на ВЧ любительских диапазонах), во многом зависит от стабильности питающего напряжения.
Практически во всех схемах, приводимых в литературе, отсутствует цепь регулировки гетеродинного напряжения на диодах смесителя. Рекомендуется подбирать конденсатор связи гетеродина со смесителем или изменять число витков катушки связи. Но этот процесс весьма трудоемкий и к тому же не дающий уверенности в том, что настройка аппарата произведена должным образом.
Недостаток этого способа еще и в том, что в процессе налаживания надо выключать приемник (трансивер) и перепаивать конденсатор или перематывать катушку. Но за это время любительская станция, по громкости приема которой ведется настройка, часто перестает работать, и поэтому нельзя узнать, растет или падает чувствительность налаживаемого аппарата.
Целесообразнее проводить настройку по сигналам "слабой" станции во время стабильного прохождения радиоволн, т.е. когда не наблюдается заметных колебаний уровня принимаемого сигнала. Из-за отсутствия необходимых измерительных приборов приемники и трансиверы прямого преобразования часто настраивают "на слух", что не лучшим образом отражается на их параметрах.
Puc.1 На рис. 1 показана схема вольтметра-пробника, доработанного в соответствии с рекомендациями, приведенными в [2]. Он позволяет довольно точно измерить напряжение гетеродина непосредственно на диодах смесителя. Рассмотрим простые способы настройки и доработки приемников и трансиверов прямого преобразования, которые позволяют устранить указанные выше конструктивные недостатки.
Puc.2 Прежде всего, при доработке следует ввести цепь стабилизации напряжения питания гетеродина. Схема стабилизатора показана на рис. 2. Стабилитрон VD1 выбирают с напряжением стабилизации в 1,5...2 раза меньше номинального напряжения питания приемника (трансивера). Резистором R 1 устанавливают оптимальный ток через стабилитрон. Сопротивление резистора R1 должно быть таким, чтобы ток стабилизации стабилитрона VD1 не превышал максимально допустимого значения. Конденсатор С1 уменьшает "просачивание" шумов стабилитрона, в результате чего снижается шумовая модуляция напряжения гетеродина, уменьшается общий шум приемника. Изменять ВЧ напряжение на диодах смесителя удобно подстроечным безындукционным резистором, включенным параллельно или последовательно с катушкой связи (R1 соответственно на рис. 3 и 4).
В последнем случае можно использовать как трансформаторную (рис. 4,а) связь гетеродина со смесителем, так и автотрансформаторную (рис. 4,6). При более точной настройке напряжения гетеродина (например, при приеме сигналов слабослышимых станций "на слух") ВЧ вольтметр отключают.
Необходимо отметить, если применяются приведенные доработки, число витков катушек связи следует несколько увеличить, так как введение подстроечного резистора уменьшает выходное напряжение гетеродина.
Особенно это относится к варианту, схема которого приведена на рис.3. В совокупности число витков катушки связи, сопротивление резистора R1 и емкость конденсатора С2 должны быть такими, чтобы напряжение на кремниевых диодах смесителя можно было регулировать в пределах от 0 до 1,2...2 В, на германиевых - от 0 до 0,5... 1 В. В этом случае оптимальное напряжение достигается приблизительно при среднем положении движка резистора R1. Регулировать выходное напряжение гетеродина можно, изменяя напряжение питания, как это, например, сделано в [З]. Однако это подходит только на частотах до 3...4 МГц. На более высоких (выше 7 МГц) такая регулировка может привести к значительному уходу частоты гетеродина. На рис. 5 приведена схема гетеродина с буферным узлом, в который введена цепь регулировки выходного напряжения. При повторении следует учесть, что эмиттерный повторитель не дает усиления по напряжению, и поэтому высокочастотное напряжение на катушке связи должно быть в два раза больше. чем требуется для нормальной работы смесителя.
В радиолюбительской практике наиболее широко используются диодные балансные смесители. Их основные достоинства - простота конструкции и настройки, отсутствие переключения по высокой частоте при переходе с приема на передачу. Балансные смесители на полевых и биполярных транзисторах применяются значительно реже. В простых балансных смесителях на диодах напряжение гетеродина и некоторые побочные продукты преобразования на выходе могут подавляться на 35 дБ и более. Но такие результаты достигаются лишь в одном направлении: в том, в котором смеситель сбалансирован. В авторской конструкции трансивера [4] смеситель сбалансирован лишь в сторону усилителя мощности. Если используется двойной балансный смеситель [5], уменьшатся шумы, возрастет чувствительность, улучшится помехозащищенность. Двойные балансные смесители сбалансированы по обоим входам (выходам). Они подавляют не только колебания гетеродина, но и преобразуемый сигнал, оставляя лишь продукты их смешения и обеспечивая тем самым чистоту спектра.
Применение таких смесителей позволяет снизить требования к подчистному фильтру, включенному на выходе смесителя, и даже отказаться от него вовсе, присоединив выход смесителя непосредственно к усилителю ПЧ, на выходе которого должен находиться фильтр основной селекции (например, ЭМФ или кварцевый фильтр). На двойной смеситель можно подавать значительно больший по уровню сигнал при приеме, поскольку он резко ослабляет эффект прямого детектирования сигнала или помехи, т.е. не происходит детектирования без участии колебаний гетеродина, как это бывает в обычном амплитудном детекторе. Наиболее часто в радиолюбительских конструкциях применяется двойной балансный смеситель, схема которого изображена на рис. 6. Его еще называют кольцевым, так как диоды в нем включены но кольцу.
Нередко этот смеситель рекомендуют дополнить элементами балансировки R 1, С 1, С2 (рис. 7). Причем резистор R1 должен быть безындукционным. Такая доработка улучшает параметры смесителя.
При работе на низкочастотных диапазонах высокочастотные трансформаторы наматывают, как правило, на ферритовые кольца типоразмера К7х4х2 с магнитной проницаемостью 600...1000 тремя скрученными (3-4 скрутки на 1 см длины) между собой проводами ПЭЛШО 0,2. Приблизительно делают около 25 витков (до полного заполнения кольца). При установке трансформатора его обмотки фазируют согласно рис. 6 и 7. Существуют два основных варианта включения двойного балансного смесителя в трансивер. В первом сигнал проходит как при приеме, так и при передаче в одном направлении от входа к выходу смесителей. Так, например, сделано в широкоизвестных трансиверах "Радио-76" [6] и "Радио-76М2" [7]. Многочисленные эксперименты, проведенные автором, выявили, что при гетеродинном напряжении, меньшем оптимального, значительно ухудшается чувствительность в режиме приема, а при большем - существенно уменьшается подавление несущей в режиме передачи (чувствительность при этом также падает, но это менее заметно на слух, чем в предыдущем случае).
Качественная зависимость основных параметров трансиверов от уровня напряжения гетеродина, поступающего на смеситель, приведена на рис. 8 (кривая 1 - чувствительность при приеме, определяемая на слух, 2 -чувствительность, измеренная приборами, 3 - подавление несущей при передаче).
Во втором варианте сигнал в режиме приема подается на вход балансного смесителя, а при передаче - на выход. При таком включении используется принцип обратимости смесителя. Так построен ВЧ тракт трансивера, описанного в [8]. Налаживание смесителя и в этом случае сводится к установке оптимального гетеродинного напряжения и его тщательной балансировке. Следует особо отметить, что операция налаживания не зависит от принципа построения ВЧ тракта трансивера. Теперь несколько практических рекомендаций по налаживанию ВЧ тракта трансивера. В первую очередь нужно настроить смесители. Предварительно движки балансировочных резисторов в них устанавливают в среднее положение. Далее к антенному гнезду трансивера подключают ГСС и постепенно увеличивают гетеродинное напряжение на смесителях. Сигнал с ГСС подают с уровнем, превышающим чувствительность приемного тракта в несколько раз. Необходимо добиться приема сигнала. Вели генератора нет, операцию выполняют на слух, принимая сигнал радиолюбительской SSB радиостанции или генератора шума на маломощном стабилитроне. Затем поочередно настраивают каждый из смесителей. Вначале подбирают оптимальное гетеродинное напряжение. Для этого его постепенно увеличивают и оценивают на слух: растет ли громкость приема сигнала ГСС, радиостанции или генератора шума. Как было замечено автором, по мере увеличения гетеродинного напряжения, подаваемого на смеситель, громкость приема на слух сначала растет, достигая максимума, а затем практически не меняется (рис. 8, кривая 1). Гетеродинное же напряжение следует установить таким, чтобы при небольшом его уменьшении громкость приема падала, а при его небольшом увеличении не возрастала. Практически это реализуется перемещением в небольших пределах движка резистора, управляющего уровнем выходного напряжения гетеродина.
Если такой возможности в трансивере нет, то аппарат следует доработать. Как правило, на выходе того или иного гетеродина включен эмиттерный повторитель. В этом случае доработка оказывается весьма простой: постоянный резистор в эмиттерной цепи транзистора заменяют безындукционным подстроечным резистором того же номинала, что и постоянный. После оптимизации гетеродинного напряжения нужно еще раз более тщательно сбалансировать смесители. К входу или выходу (в зависимости от построения трансивера) подключают ВЧ милливольтметр или осциллограф и, перемещая движок резистора R1, а затем подстраивая конденсаторы С1 и С2 (см. рис. 7), добиваются минимума показаний. Если используются приборы с высоким входным сопротивлением, то к входу и выходу смесителя следует подключить близкие по сопротивлению (в пределах 50... 100 Ом) резисторы. Предпочтение следует отдавать балансировке в сторону выхода передающего тракта. Различие в сбалансированности входа и выхода смесителя должно быть небольшим (единицы децибелл). Если же оно достигает 10 дБ и более, то это, как правило, следствие того, что гетеродинное напряжение, поданное на смеситель, значительно больше оптимального. Для проверки и балансировки смесителей автором созданы простые приборы. На рис. 9, а показана схема усилителя ВЧ, к входу которого подключают смеситель, а к выходу подключают для грубой настройки высокочастотный вольтметр (рис. 9, б), для точной - ВЧ пробник (рис. 9, в). При этом устанавливать дополнительные резисторы сопротивлением 50... 100 Ом в смеситель не нужно.
Окончательно смесители настраивают после их установки в трансивер (его переводят в режим передачи). Предварительно аппарат должен быть налажен в режиме приема. Чтобы шумы микрофона не мешали при балансировке, вход микрофонного усилителя замыкают накоротко. Первым балансируют самый низкочастотный смеситель, а затем остальные по порядку прохождения через них сигнала в режиме передачи, добиваясь минимума показаний ВЧ на эквиваленте нагрузки (рис. 10), подключенному к усилителю мощности трансивера.
После этого корректируют настройку остальных узлов. Эту процедуру целесообразно повторить два-три раза.
Владислав Артеменко (UT5UDJ) г. Киев. Украина ЛИТЕРАТУРА 1. Поляков В.Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. - М.: Патриот, 1990, с. 264.
2. Степанов Б. Измерение малых ВЧ напряжений. - Радио, 1980, N 7, с. 55-56.
3. Артеменко В. Простой SSB-мини-трансивер на 160 м. - Радиолюбитель, 1994, N 1.c. 45, 46.
4. Артеменко В.А. Простой трансивер с ЭМФ. - РадioАматор, 1995, N 2, с. 7-10.
5. Бунин С.Г., Яйленко Л.П. Справочник любителя- коротковолновика. - К.: Технiка, 1984, с. 264.
6. Степанов Б., Шульгин Г. Трансивер "Радио-76". - Радио, 1976, N 6, с. 17-19, N 7, с. 19-22.
7. Степанов Б., Шульгин Г. Трансивер "Ра-дио-76М2". - Радио, 1983, N 11, с. 21- 23, N 12, с. 16-18.
8. Васильев В. Обратимый тракт в трансивере. - Радио, N 10, с.20,21. (КВ журнал 4,5-97)
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
В современных связных KB приемниках часто используют промежуточную частоту, исчисляемую десятками мегагерц (так называемое "преобразование наверх"). Достоинством таких приемников является очень высокая селективность по зеркальному каналу м возможность простой схемной реализации плавной перестройки во всем диапазоне принимаемых коротких волн. При этом нередко можно упростить входные цепи,выполнив их в виде фильтра нижних частот с частотой среза, равной 30 МГц.
Для получения возможно большего усиления сигнала на KB желательно выбрать более высокое значение промежуточной частоты, но в то же время промежуточная частота должна быть удобна для последующего усиления и преобразования. В любительских условиях наиболее удобной является частота 144 МГц. Она лежит значительно выше верхней границы KB диапазона, а для дальнейшей обработки сигнала можно использовать любительские УКВ приемники.
Puc.1
Принципиальная схема параметрического усилителя-преобразователя для получения высокой промежуточной частоты приведена на рис. 1. Он выполнен по балансной схеме на двух варикапах VI и V2. Равное по амплитуде и противоположное по фазе напряжение накачки на варикапы поступает с вторичной обмотки трансформатора Т1, имеющей заземленный отвод от средней точки. Необходимое начальное напряжение смешения на варикапах создается с помощью делителя на резисторах R1, R4, R5, R6. Подстроечным резистором R5 производят балансировку преобразователя.
Входной сигнал поступает через катушку связи L2 в контур L3C7, настроенный на частоту 7 МГц. Этот контур подключен к анодам варикапов через разделительный конденсатор С5 и дроссель L1. Выходной контур L4C8, настроенный на промежуточную частоту 144 МГц, связан с анодами диодов через конденсатор малой емкости Сб. Преобразователь частоты обладает высокой стабильностью характеристик как при изменении напряжения смешения, так и мощности накачки. Например, при снижении напряжения питания с 12 до б В усиление падает всего на 1 дБ, а уменьшение амплитуды напряжения накачки (в каждой секции вторичной обмотки трансформатора Т1 с 1.5 В до 1,0 В) приводит к уменьшению усиления всего на 3 дБ.
Для наиболее полного использования возможностей данного усилителя-преобразователя частоты требуется применить УКВ приемник, имеющий УВЧ с коэффициентом усиления 30...40 дБ и обеспечивающий эффективную линейную фильтрацию продуктов преобразования.
Параметры усилителя-преобразователя можно улучшить, если ввести в цепь накачки симметрирующий трансформатор (см. рис. 2). Все три трансформатора здесь идентичны.
Puc.2
В описанном усилителе-преобразователе можно использовать варикапы Д901А или Д901Б.
"Electron". Нидерланды, ноябрь, 1981
ПЕРЕДАЮЩАЯ ПРИСТАВКА К ПРИЕМНИКУ "КАТРАН"
Первый вариант приставки, разработанный в 1993 г., требует вмешательства в схему приемника.
Он предназначен для установки в РПУ типа "КАТРАН" (Р-399 А) и размещается вместо платы УНЧ.
Данная схема предусматривает наличие двух дефицитных деталей - ЭМФ на 215 кГц с полосой 3 кГц и кварцевого фильтра от "КАТРАНА" на 34785 кГц.
Из блока удаляется плата УНЧ и плата с кварцами 213,15 кГц и 216,85 кГц. Кварцы снимаются с платы и устанавливаются непосредственно на плату гетеродинов на другой стороне блока. В освободившемся отсеке размещается плата приставки.
SSB-формирователь собран на микросхеме К174УРЗ. Питание на микросхему подается с платы третьего гетеродина через диоды с контактов 14 и 18. Это сделано для автомати-тического включения режима SSB передатчика при включении приемника в режим НБП или ВБП. Смесители настройки не требуют, кроме подбора напряжения гетеродинов с помощью емкостных делителей в пределах 100...200 мВэфф. Конденсатор, через который подается сигнал гетеродина 35 МГц, устанавливается в отсеке этого гетеродина, а емкость соединительного кабеля и является вторым конденсатором емкостного делителя. Напряжение ГПД приемника берется с фильтров ГПД, находящихся в соседнем отсеке. Эмиттерные или истоковые повторители применять нет необходимости.
Телеграфная манипуляция осуществляется по выводу 5 микросхемы К174ПС1. При включении приемника в режим ТЛГ напряжение +12 В подается на кварцевый генератор 215 кГц, одновременно открывается ключевой транзистор, который шунтирует питание на выводе 5 смесителей. При манипуляции происходит запирание ключевого транзистора и подача питания на управляющий вход смесителей. При наличии кварцевого резонатора на частоту 11,595 МГц (11,595х3=34785 кГц) телеграфную работу приставки можно построить п.о схеме второго варианта.
На выходе второго смесителя желательно применение ФНЧ с частотой среза около 30 МГц. Можно воспользоваться одной из схем, приведенных в [1], или с выхода 2 смесителя сигнал подавать непосредственно на усилитель мощности, по входу которого установлены диапазонные полосовые фильтры.
Реле устанавливается ря-дом с тумблером "внеш.-внутр.". Питание +27 В на реле можно взять с этого же тумблера. Одна группа контактов замыкает цепь полудуплекса для запирания приемника в режиме передачи. Вторая группа подает питание +12 В на передающую часть в режиме передачи и на реле расстройки в режиме приема через тумблер "расстройка", если последний находится в положении "вкл". В качестве УНЧ предпочтение было отдано микросхеме К174УН19. Применение этой микросхемы обусловлено тем, что она требует минимума навесных деталей, гораздо меньше "шумит" (по сравнению с УНС "KATPAH'a"), и для ее питания применяется то же напряжение +27 В, которое использовалось ранее для питания УНЧ приемника, что обеспечивает более правильное распределение нагрузки источника питания (рис.2).
Puc.2 Всей той мощности, которую может отдать в нагрузку К174УН19, не требуется, и чтобы не перегружать источник +27 В, в цепь нагрузки УНЧ включен резистор 20...30 Ом, т.к. потребляемый ток уменьшается пропорционально увеличению сопротивления нагрузки. На входе УНЧ весьма полезно включить переключаемый НЧ-фильтр, изготовленный на базе индуктивностей, применяемых в известных фильтрах Д-3,4. При разомкнутых контактах реле К1 полоса фильтра- около 3,5 кГц, а при замкнутых - около 1,5 кГц. Для переключения использовался переключатель "ПОЛОСА НЧ" на передней панели приемника. Если есть необходимость в сохранении существующих полос НЧ, переключатель должен быть на четыре положения. Плату УНЧ лучше установить под передней панелью, т.к. при этом нет необходимости делать дополнительный монтаж, а в отсеке УНЧ будет больше места для размещения элементов приставки.. Сигнал на вход УНЧ подается с потенциометра "УСИЛЕНИЕ НЧ", выход подключается к гнездам "ТЛФ", питание +27 В подается с переключателя "КОНТРОЛЬ", переключатель "ПОЛОСА НЧ" находится там же. Ввиду того, что в процессе доводки возникают изменения схем и вариантов, а также в связи с применением разного типа деталей, рисунки печатных плат не приводятся.
Разводка печатных плат производится индивидуально для каждого варианта выбранных схем и имеющихся деталей. В авторском варианте приставка использовалась с блоком УМ радиостанции Р-140. Помех ТВ не наблюдалось, при качественном микрофоне (МД-80, МД-380) и правильном согласовании входа и выхода ЭМФ качество сигнала было безупречным. Второй вариант приставки разработан для радиолюбителей, не желающих вмешиваться в схему приемника. SSB сигнал формируется на частоте 500 кГц с последующим его переносом на частоту ПЧ "КАТРАНА" - 34785 кГц - с помощью генератора подставки 34285 кГц (35285 кГц). Ввиду того, что долговременная стабильность этого генератора все же недостаточна, применяется его подстройка с помощью потенциометра на передней панели приставки. Единственной дефицитной деталью является фильтр ПЧ "КАТРАНА" на частоту 34785 кГц, т.к. "отсечь" зеркальный канал с помощью LC-филь-тров при данном соотношении смешиваемых частот достаточно трудно. От "КАТРАНА" подается только сигнал ГПД без применения истоково-го или эмиттерного повторителя, если использовать соединительный кабель небольшой длины. На задней стенке снимается перемычка гетеродина, устанавливается коаксиальный тройник, и отвод идет на приставку (так выполнено у UA1ZA). Принципиальная схема приставки - рис.3-1. (18 Kb) Принципиальная схема приставки - рис.3-2. (25 Kb) В SSB-формирователе на микросхеме К174УРЗ настройка сводится к установке баланса подстро-ечным резистором, его номинал выбран небольшим для большей точности баланса, но если он оказывается в одном из крайних положений, нужно подобрать постоянные резисторы в его плечах. Абсолютная их величина некритична и может быть в пределах 200...500 кОм. На выходе DSB-сигнал обычно лежит в пределах 0,5...2,0 В. После подбора конденсаторов на входе и выходе ЭМФ следует установить режим ограничения. В левом (по схеме) положении движка резистора ограничение будет более "мягким". Для увеличения степени ограничения можно оставить в каждой цепочке по одному диоду, тогда напряжение на выходе ОУ - около 0,6 В, т.е.
приблизительно равно напряжению отпирания диодов. Если нет второго ЭМФ, ограничитель можно не применять и перемкнуть точки А и В. Кварцевый резонатор 11428 кГц в первом преобразователе использован от радиостанции "КОРАБЛЬ" 16-го канала (F=11435 кГц). Его частота подгонялась до необходимого значения путем натирания мягким припоем серебряного покрытия. Частоту гетеродина (34283,150 кГц) необходимо устанавливать в среднем положении движка резистора подстройки передатчика, контролируя свой сигнал на частоте ПЧ или рабочего диапазона с помощью своего же приемника, т.к. 174ПС1 не имеет выхода для контроля гетеродина, а щуп частотомера, подключенный к выводам гетеродина, "уводит" его частоту. Аналогично подгоняется частота кварца телеграфного генератора. Если нет подходящего кварца, работу ТЛГ можно обеспечить, подавая через конденсатор 47...82 пФ сигнал 500 кГц с уровнем 50...150 мВ на вход первого смесителя (точка В) от LC- или кварцевого генератора. Но следует учесть, что из-за высокой добротности кварца и его низкой частоты нарастание амплитуды генератора происходит медленно, поэтому в этом случае манипуляцию надо осуществлять в последующих каскадах. Вместо ФНЧ на выходе второго смесителя можно применить полосовые фильтры, а также применить транзисторный усилитель вместо лампового. На выходе второго смесителя напряжение сигнала обычно лежит в пределах 0,5...0,8 В. Исходя из этого и для получения необходимой мощности выбирается схема усилителя. Можно обойтись и без кварцевого фильтра на 34785 кГц, но тогда SSB сигнал нужно формировать на более высоких частотах, например 5,5 МГц или 9,0 МГц, затем переносить также на частоту 34785 кГц с помощью кварцевого генератора на соответствующую частоту, и тогда зеркальный канал окажется достаточно далеко, и можно на частоте 34785 кГц обойтись обычным трехзаенным ФСС Можно SSB сигнал формировать на 500 кГц, затем переносить его на частоту например 10,7 МГц, затем переносить на частоту 34785 кГц и фильтровать LC-фильтром.В этом варианте понадобится еще один смеситель, аналогичный выполненному в этой приставке. Вообще данная схема была опробована в качестве приставок ко многим типам РПУ и отличается только частотами преобразования и использованием как своих фильтров, так и фильтров самих РПУ, и показала простоту настройки, высокое качество и надежность. С минимальными затратами времени могут изготовить приставку те, у кого есть передающая приставка UA1FA, т.к. основные трудоемкие узлы (блок питания, драйвер, ПФ, выходной каскад) там уже есть. Литература 1. Радиолюбитель. KB и УКВ. - 1996. - N3. -С.30. Ю.3АВГОРОДНИЙ (RA1ZW), г.Мурманск-34, ул.Ивченко, 17- 104. (РЛ КВ-УКВ 8/97)
Подавитель импульсных помех - ПИП
Подавитель импульсных помех (ПИП) может быть предложен для установки в радиоприемниках с двойным преобразованием частоты. Работа ПИП основана на уводе частоты второго гетеродина. Если в тракте первой и второй ПЧ приемника установлены достаточно узкополосные фильтры, то изменение частоты второго гетеродина на несколько килогерц в сторону, приведет к тому, что сигнал и помеха уже не попадут в полосу пропускания второго фильтра. В основе ПИП используется схема, опубликованная в журнале "Радио" №9-98 на стр. 24-27. В этой же статье хорошо описаны принципы и методы борьбы с импульсными помехами, поэтому повторять их здесь не имеет смысла. Остановлюсь лишь на внедрении ПИП в тракт радиоприемника. Принципиальная схема ПИП трансивера "YES-97" приводится на рис.2. Понимая, что "универсального" приемника не существует, и могут быть отличия в его построении - с одним или несколькими преобразованиями частоты, я приведу способ подключения ПИП к приемнику с низкой промежуточной частотой 500 кГц.
С выхода 2-го смесителя радиоприемника (500 кГц) сигнал помехи вместе с принимаемым сигналом поступает на вход каскодного усилителя на транзисторах КП350Б и КТ368А, усиливается, а далее детектируется импульсным детектором на ГД507. Продетектированный сигнал приходит на вход компаратора К544САЗ. Порог срабатывания компаратора устанавливается переменным резистором 68 кОм. На выходе компаратора вырабатываются прямоугольные импульсы, соответствующие импульсам помехи, которые поступают на схему задержки, собранную на микросхеме К561ЛЕ5. Время задержки соответствует времени прохождения сигнала помехи от 2-го до 3-го смесителя. Обычно, это время может изменяться (в зависимости от реальной схемы приемника), но не превышает 1-10 мс. Время задержки подбирается резистором 4,7 кОм. По его истечении формируется импульс прямоугольной формы, соответствующий длительности импульса помехи. Переменным резистором 68 кОм длительность этого импульса может регулироваться от 2 до 50 мс, его форму и длительность желательно проконтролировать осциллографом.
Появившийся управляющий импульс открывает транзистор КТ342, который замыкает цепь смещения варикапа КВ131 на корпус, что приводит к скачкообразному (5-6 кГц ) понижению частоты опорного генератора, собранного на микросхеме К561ЛА7.
Сигнал синусоидальной формы частотой 8367 кГц с выхода генератора опорной частоты подается на смесительный SSB/CW детектор приемника, его иногда называют третьим смесителем. Срабатывание ПИП приводит к ослаблению сигнала помехи более чем на 80 дБ, без ощутимых коммутационных помех. Настройка ПИП производится на слух, но желательно контролировать форму и длительность импульсов по осциллографу Для более тщательной настройки желательно использовать какой-либо импульсный генератор с регулируемой частотой и скважностью выходного сигнала. Чем точнее настройка, тем лучше работает. Переменным резистором 68 кОм производится окончательная установка времени выключения приемного тракта. Следует учитывать, что оно не должно превышать 10% времени действия импульса помехи, иначе произойдет временная потеря полезного сигнала. Узел ПИП размещается на небольшой печатной плате из 2-х стороннего стеклотекстолита, помещенной в металлический экранирующий корпус. Катушки L1 и L2 (в каскадном усилителе) можно взять от УПЧ 465 кГц любого транзисторного радиовещательного приемника.
ПОРТАТИВНАЯ, С AM
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РАДИОСТАНЦИИ
Напряжение питания . 9 В ("Крона" или 7Д — 0,15) Дальность связи между однотипной парой радиостанций 1,5 км Потребляемый ток в режиме приема 10 мА в режиме передачи 35 мА Антенна телескопическая 700 — 800 мм Габаритные размеры корпуса 145 х 65 х 37 мм
Радиостанция предназначена для проведения двусторонней радиосвязи в диапазоне 26, 967 — 27,281 МГц с амплитудной модуляцией.Радиостанция построена по трансиверной схеме. Сигнал с антенны поступает на вход УРЧ на транзисторах VT1, VT2, затем
на сверхрегенеративный детектор на VT3 и далее, через контакты переключателя ТХ, RX — на вход УНЧ на транзисторах VT4 - VT7 и после усиления — на капсюль ДЭМШ1 А, который используется в режиме приема как громкоговоритель. В задающем генераторе передатчика (транзистор VT9) кварцевый резонатор на частоту 9 МГц возбуждается на третьей механической гармонике, т.е. 27 МГц — это частота настройки контура L5C24C25. Через катушку связи сигнал подается на вход усилителя мощности на транзисторе VT8, работающего в режиме класса "С", и через п-контур и удлинительную катушку LI — в антенну.
Модулирующий сигнал с трансформатора Тр1 поступает на коллектор VT8. В качестве микрофона после переключении используется тот же ДЭМШ1 А.
Элементы радиостанции размещены на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 63 х 113 мм. Разводка питания к элементам схемы от переключателя ТХ, РХ выполнена изолированными проводниками. Провода, идущие к ДЭМШ1А и с выхода Тр1, экранированы.
Настройка радиостанции особенностей не имеет, налаживание сверхрегенеративного детектора было неоднократно описано в журналах "Радио" в разделах радиоуправления моделями.
Крепить ДЭМШ1А к корпусу следует через прокладку из пороло- • на, предварительно сняв с капсюля пластмассовый корпус. Эти меры позволяют избежать обратной акустической связи с трансформатором Тр1.
Дроссели LI, L6, L7 применены типа ДО.1 — 50 мкГн. Катушки LI, L3, L5, L8 намотаны на каркасах диаметром 8 мм. L3 имеет 7 витков ПЭВ-0,5, LI—14 витков ПЭВ-0,35. L5 — 10 витков ПЭВ-0,5, L4 намотана поверх L5 и имеет 3 витка ПЭВ-0,35, L8 — 8 витков ПЭВ-0,5. Переключатель RX-TX — типа П2К. Трансформатор — от приемников "Нейва", "Юпитер" и т.д. Он имеет 650 витков ПЭВ-0,09 в первичной обмотке и 900 витков ПЭВ-0,09 — во вторичной.
В.РУСЛЯКОВ (UA4ABD)
Приемник прямого преобразования на 144 МГц
Приемник предназначен для работы в диапазоне 144-146 МГц. Несколько необычный вид имеют контуры , работающие на частотах выше 100 МГц. Это - укороченные емкостью четвертьволновые резонаторы, изогнутые для уменьшения габаритов. Конструкция контуров понятна из рис.2.
Рис.1
Монтаж приемника выполнен на "пятачках" по методике С.Жутяева ("РАДИО" N1, 1979 г.,"УКВ трансвертер"). Вместо указанных на схеме транзисторов можно применить отечественные: BF194 - КТ368, ГТ311, ВС179 - КТ3102А.
Рис.2
Литература.
1. "Radioelektronik" 4, 1984 г.
ПРОСТОЙ ЧМ ТРАНСИВЕР
По материалам "PZK Biuletyn"
После того, как нам наконец разрешили использовать носимые и возимые УКВ радиостанции, интерес к конструированию УКВ ЧМ трансиверов заметно возрос.
Одна из трудностей, с которой сталкивается радиолюбитель при изготовлении такой радиостанции. - необходимость иметь согласованные пары кварцевых резонаторов (один для ТХ, другой для RX). Причем разнос их частот, как правило, жестко привязан к стандартным значениям ПЧ, которые определяются фильтрами основной селекции.
Существует одно остроумное решение этой проблемы, которое было предложено много лет назад для простейших носимых радиостанций, предназначенных для работы через репитеры. Суть его следующая. Для репитеров стандартным является разнос частот приема и передачи 600 кГц. Если в передающий тракт трансивера установить кварцевый резонатор с частотой, соответствующей входной частоте репитера (естественно, на какой-то гармонике), то этот же гетеродин можно использовать и для приемника. Правда, здесь автоматически накладывается ограничение на промежуточную частоту приемного тракта. Она должна быть равна разносу частот приема и передачи репитера, т.е. 600 кГц.
В аппаратуре промышленного производства такую низкую ПЧ не используют, поскольку в диапазоне 144 МГц в этом случае входные цепи практически не подавляют зеркальный канал приема. Однако для любительской радиостанции это во многих случаях вполне приемлемо, так как вероятность появления помехи по зеркальному каналу при нынешнем весьма низком уровне развития УКВ связи в ex-U очень маленькая.
Подобное же решение можно применить и для изготовления пары очень простых радиостанций, предназначенных для организации связи между двумя корреспондентами. Причем для такой пары радиостанций потребуются всего два кварцевых резонатора. Ограничения на их частоты очевидны. Поскольку оба будут использоваться в передающем тракте, их частоты (с учетом коэффициента умножения до рабочей частоты) должны находиться в пределах любительского диапазона.
Второе ограничение тоже не жесткое. Разница в их частотах (опять же с учетом коэффициента умножения) должна быть не меньше, скажем, 100 к Гц и не больше 1...1,5 МГц. Она и будет определять значение ПЧ и приемном тракте обеих радиостанций. Нижняя граница указанного интервала, вообще говоря, некритична. В общем случае она может быть даже 20...30 кГц (т.е. селекцию в тракте ПЧ реально выполнить и на RC фильтрах), хотя из конструктивных соображений ее значение в несколько сотен килогерц предпочтительнее. Это позволяет изготавливать фильтры основной селекции на малогабаритных магнитопроводах (СБ-12а и им подобные). Но при низких значениях ПЧ сложнее обеспечить оптимальную полосу пропускания (она должна быть не менее 10 кГц), которая необходима при использовании ЧМ с индексом модуляции около 1, принятым наУКВ. ПЧ не может быть и больше 2 МГц (полоса частот, отведенных для любительского диапазона 2 м). Иначе нельзя будет выполнить первое условие, и частота одной из станций выйдет за пределы любительского диапазона. Есть и еще одно ограничение. Желательно, чтобы в полосу пропускания тракта ПЧ не попали частоты, которые используют местные ДВ или СВ радиостанции. Принципиальная схема варианта УКВ ЧМ радиостанции, в которой реализованы приведенные выше идеи, изображена на рисунке.
В задающем генераторе (выполнен на транзисторе VT1) можно применить кварцевые резонаторы на частоты 9000...9110 кГц. Верхней частоте диапазона 2 м соответствует частота резонатора 9125 кГц, но применять резонаторы на частоты выше 9110 кГц не следует -могут создаваться помехи любительской спутниковой связи, что, естественно, недопустимо. Подойдут резонаторы и от радиостанции личной радиосвязи. Эти резонаторы обычно возбуждают по третьей гармонике, и они имеют соответствующую маркировку (27 МГц и т.д.). Однако в данной конструкции такой резонатор будет возбуждаться на основной частоте. Полосовой фильтр L2C6L3C8 выделяет ВЧ напряжение, соответствующее четвертой гармонике кварцевого резонатора. Два следующих за задающим генератором каскада (VT2, VT3) - удвоители частоты.
Выходной каскад собран на транзисторе VT4. При работе на прием каскад на транзисторе VT2 (точнее - его эмиттерный переход, так как питание на транзистор в этом случае не подастся) выполняет функцию учетверителя частоты. Контур L12C11 настроен на 16-ю гармонику кварцевого резонатора. С этого контура ВЧ напряжение поступает на смеситель приемника, который выполнен на полевом транзисторе VT5. Хотя в умножителе используется пассивный элемент (диод) и коэффициент передачи собственно умножителя меньше единицы, на затвор транзистора смесителя, поступает достаточное для его работы напряжение (за счет трансформации на контуре L12C11). Фильтр основной селекции простейший - содержит всего один контур (L13C20). Функции усилителя ПЧ, демодулятора и усилителя ЗЧ выполняет микросхема DA1. Переменный резистор R14 - регулятор громкости (в DAI есть узел электронной регулировки уровня выходного сигнала). С приема на передачу трансивер переводят переключателем SA1, через который питание поступает либо на приемный, либо на передающий тракт. В режиме передачи напряжение питания подастся и на угольный микрофон, напряжение ЗЧ с которого приходит на ва-рикап. Чтобы получить высокую крутизну управления, варикап работает при нулевом смещении, что позволяет обойтись без дополнительного микрофонного усилителя (правда при условии, что микрофон угольный, т.е. развивает сравнительно большое напряжение ЗЧ). Этот трансивер можно с минимальными модификациями воспроизвести на отечественной элементной базе Транзисторы VT1-VT3 заменимы на транзисторы серий КТ342, КТ312, КТ316 или аналогичные, VT4 - на КТ603, VT5 -на КП350 или КП306. Варикап VD1 может быть КВ102. Аналога микросхемы TBA120S у нас нет, но очень близка к ней микросхема К174УР1. Судя по имеющейся у нас информации, она отличается лишь тем, что не имеет дополнительных каскадов усиления звуковой частоты. В целом подключение этих микросхем совпадает с точностью до выводов. Однако, при типовом включении К174УР1 цепь C27R15 не использовались выводы 3 и 4 свободны, а сигнал ЗЧ с уровнем в доли вольта снимается с вывода 8.
Дополнительный усилитель ЗЧ ( для подключения низкоомного динамика) можно выполнить на транзисторе КТ315 или аналогичном. Можно обойтись и без трансформатора Т1, но тогда усилитель надо выполнить на микросхеме К174УН7 или ей аналогичной (в типовом включении). Катушка L1 может иметь (в зависимости от используемого кварцевого резонатора и варикапа) от 1 до 10 витков провода диаметром 0,3 мм на каркасе диаметром 5 мм. Катушка L2 содержит 28 витков, a L3 - 25 витков провода диаметром 0,3 мм. Намотка рядовая, виток к витку. Диаметр каркаса 3 мм. Отвод у катушки L3 сделан от 6-го витка, считая от ее "холодного" конца. Катушка L4 содержит 8 витков провода диаметром 0,8мм на каркасе диаметром 6 мм. Намотка рядовая, виток к витку. Катушка L5 расположена у "холодного" конца L4 и имеет 4 витка провода 0,5 мм. Катушка L6 имеет 7 витков, L7 - 2. Каркас, провод и характер намотки - такие же, как у катушек L4, L5. У катушки L8 - 6 витков, у L10 - 3 витка провода диаметром 0,8 мм на каркасе диаметром 6 мм. Дроссель L9 содержит 5 витков на миниатюрном кольце из феррита с начальной магнитной проницаемостью не менее 400. Катушка L11 имеет 6 витков провода диаметром 0,5 мм на каркасе диаметром 5 мм. Отвод от 1,5 витка, считая от "холодного" конца катушки. Подстроечники у катушек - из карбонильного железа. Более подробной информации о них (тип материала, размеры) в исходном материале нет. Намоточные данные для катушек L12 и L13 не приводятся, так как они (как и номинал конденсаторов С20 и С26) определяются конкретным значением ПЧ. (КВ-журнал 1-92)
Простой передатчик на диапазон 144 МГц
Простой двухтранзисторный передатчик (см. рисунок) предназначен для работы в диапазоне 144 МГц. Его можно использовать как возбудитель в более мощных передатчиках или как генератор при налаживании радиоприемника.
В задающем генераторе (на транзисторе Т1) применен кварцевый резонатор с частотой собственного резонанса 48 МГц. Контур L1C2 настроен на эту же частоту. На транзисторе Т2 выполнен утроитель частоты.
Катушка L1 намотана на каркасе диаметром 12,7 мм. Она содержит 8 витков провода диаметром 0.25 мм. Длина намотки 12,7 мм. Отвод выполнен от середины катушки. Катушка L2 содержит 8 витков провода диаметром 1.3 мм. Длина намотки 25 мм (диаметр каркаса около 8 мм). Катушка L3 содержит 3 витка провода диаметром 1,3 мм.
Индуктивность обоих дросселей (Др1, Др2) порядка 1.8-2 мкГ.
"73 Magazine" (США), 1974. февраль.
В передатчике можно использовать транзисторы КТ315Д и КТ603А, но при этом необходимо изменить полярность включения источника питания.
